某鋼框架教學(xué)樓樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計-畢業(yè)設(shè)計計算書

某鋼框架教學(xué)樓樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計-畢業(yè)設(shè)計計算書引言本設(shè)計為內(nèi)蒙古達拉特旗某鋼框架教學(xué)樓樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計此建筑為四層教學(xué)樓樓結(jié)構(gòu)體系為鋼框架體系鋼框架體系是指沿房屋的縱向和橫向均采用框架作為承重和抵抗側(cè)力的主要構(gòu)件所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體系且一般可分為無支撐框架和有支撐框架兩種形式本結(jié)構(gòu)為無支撐框架體系僅由鋼柱和鋼梁組成抗震設(shè)防烈度8度設(shè)計基本加速度03g框架的縱橫梁與柱的連接采用剛性連接框架結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點是能夠提供較大的內(nèi)部使用空間建筑平面布置靈活能適應(yīng)多種類型的使用功能結(jié)構(gòu)簡單構(gòu)件易于標(biāo)準化和定型化施工速度快對層數(shù)不錯的高層結(jié)構(gòu)而言該體系是一種比較經(jīng)濟合理運用廣泛的結(jié)構(gòu)體系而且常用于層數(shù)不超過30層的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一是現(xiàn)代建筑工程中較普通的結(jié)構(gòu)形式之一鋼結(jié)構(gòu)與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比其勻質(zhì)高強施工速度快抗震性好和回收率高等優(yōu)越性在荷載相同的條件下鋼構(gòu)件的質(zhì)量輕從被破壞方面看鋼結(jié)構(gòu)是在事先有較大變形預(yù)兆屬于延性破壞結(jié)構(gòu)能夠預(yù)先發(fā)現(xiàn)危險從而避免畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)四年來對所學(xué)土木工程知識的一次系統(tǒng)全面的考察和總結(jié)是大學(xué)重要的總結(jié)性教育通過做畢業(yè)設(shè)計使我對鋼結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)和研究更為的深入深化了我對土木工程專業(yè)知識的認知和理解在做畢設(shè)的過程中通過查閱各種文獻資料規(guī)范案例不僅拓展了我的知識面也培養(yǎng)了我獨立思考查閱資料的能力關(guān)鍵詞鋼結(jié)構(gòu)框架剛性結(jié)構(gòu)AbstractThedesignofInnerMongoliaDalateflagonasteelframebuildingstructuraldesignofteachingbuildingThisbuildingisfourteachingbuildingsstructuresystemforsteelframesystemSteelframesystemreferstothehousingalongverticalandhorizontaladoptframeasabearingandresistthelateralforceisthemaincomponentofstructureandcangenerallybedividedintonosupportingframeandasupportingframetwoformsthestructureisnosupportingframesystemonlybythesteelcolumnandsteelgirdersseismicfortificationintensity8degrees03gdesignbasicaccelerationthelongitudinalframebeamandcolumnconnectionwithrigidconnectionFramestructuresystemhastheadvantageofbeingabletoprovidemoreinteriorspacebuildinglayoutisflexiblecanadapttovarioustypesoffunctionssimplestructureeasystandardizationandformalizationofcomponentfastconstructionspeedgoodinlayersstructureisconcernedthissystemisamoreeconomicalandreasonabletheuseofawiderangeofstructuralsystemandcommonlyusedinthenumberofnotmorethan30storyhigh-risebuildingSteelstructureofthemaintypesofbuildingstructuresisthemodernconstructionthantheordinaryformofthestructureSteelstructureandareinforcedconcretestructureitsuniformityhighstrengthhighconstructionspeedgoodshockresistanceandhighrecoveryrateofsuperioritytheloadunderthesameconditionsthequalityofthelightsteelmemberFromthedestroyedaspectsteelstructureisinadvancetohavealargerdeformationpremonitionwhichbelongstotheductilefracturestructurecananticipatedangertherebyavoidingButsteelstructurehassomeshortcomingssuchasthesteelstructureiseasilycorrodedsothesteelstructureframeanddosomeanticorrosionmeasuresforexampleonthesteelcolumnandsteelbeamcoatedwithanticorrosivecoatingcanimprovethecorrosionresistanceofsteelstructureSteelstructureischaracterizedbythelargestheatbutnotfireincaseoffiresteelstructurebearingcapacitydecreaseddramaticallyduetoaccidentssotheschoolthecrowdedbuildingmustconsidertherequirementoffireGraduationdesignisauniversityforfouryearstostudycivilengineeringknowledgesystemacomprehensiveinspectionandsummaryuniversityeducationisimportantsummaryBygraduatingfromdesigntodomakemeonthesteelstructureofthestudyandresearchofmorein-depthdeepenedmyforcivilengineeringspecialtyknowledgeandunderstandingInthecompletesetofprocessthroughaccesstoavarietyofliteraturedatacodecasenotonlytoexpandmyknowledgebutalsocultivateourindependentthinkingtheabilitytoaccesstheinformationKeywordssteelstructureframerigidstructure第一章結(jié)構(gòu)設(shè)計方案概述要求達拉特旗某鋼框架教學(xué)樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計已知工程概況如下本建筑為位于共層全部為總建筑面積底層層高m其余層均為42m滿足防火要求設(shè)兩個雙跑樓梯墻體采用室內(nèi)地面采用屋面為不上人屋面采用改性瀝青防水苯板保溫設(shè)計基準期50年雪荷載00抗震設(shè)防烈度為度設(shè)計基本加速度為0地震分組為1組地質(zhì)條件擬建場地地形平坦地下穩(wěn)定水位距地坪-90m以下冰凍深度-m土質(zhì)分布具體情況見表1Ⅱ類場地建筑地層一覽表表1序號 巖土分類 土層深度m 厚度范圍m 地基土承載力kPa 樁端阻力kPa 樁周摩擦力kPa 1 雜填土 005 05 2 粉土 05 25 160 10 3 粉砂 3040 10 150 25 4 礫砂 -70 40 220 2400 30 5 粉細砂 70-112 42 180 3500 60 注地下穩(wěn)定水位距地表-m表中給定土層深度由自然地坪算起設(shè)計依據(jù)《總圖制圖標(biāo)準》GBT50103-20《建筑制圖標(biāo)準》GBT50104-2001《民用建筑設(shè)計通則》JGJ37-87試行《辦公建筑設(shè)計規(guī)范》JGJ67-89《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50045952001年修訂版《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GBJ16-872001版設(shè)計說明屋面不上人屋面防水層改性瀝青防水卷材20mm厚13水泥砂漿砂漿中摻聚丙烯找平層35mm厚擠塑聚丙乙烯泡沫板保溫層隔離層聚酯纖維布一層10mm厚卵石保護層結(jié)構(gòu)層壓型鋼板鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)V型輕鋼龍骨吊頂樓面20mm面層20mm13干硬性水泥沙漿找平層10mm厚壓型鋼板混凝土組合結(jié)構(gòu)層輕鋼龍骨吊頂門窗本工程采用實木門和塑鋼玻璃窗墻體外墻mm厚陶粒空心砌塊60mm厚輕質(zhì)GRC保溫板12mm厚13水泥砂漿找平層8mm厚12水泥砂漿面層25mm厚貼瓷磚墻面包括水泥砂漿打底內(nèi)墻為mm厚陶?？招钠鰤K18mm厚水泥砂漿找平2mm厚麻刀石灰面層女兒墻mm厚陶?？招钠鰤K6mm厚13水泥砂漿找平層9mm厚116水泥石膏砂漿7mm厚水泥砂漿抹平衛(wèi)生間采用隔墻結(jié)構(gòu)形式及布置采用鋼結(jié)構(gòu)框架梁柱均采用樓板采用壓型鋼板鋼筋混凝土組合樓梯為基礎(chǔ)采用柱下獨立基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置如底層計算高度為4m0450m02485m其中m為初估室地坪至柱腳底板的距離材料選用所有構(gòu)件及零件均采用Q235B組合樓板混凝土強度等級C基礎(chǔ)混凝土強度等級C鋼筋為HRB335級及主要參數(shù)及結(jié)構(gòu)計算方法該建筑抗震設(shè)防類別為丙類地震作用及抗震措施均按設(shè)防烈度考慮具體計算方法如下采用底部剪力法計算水平地震作用采用修正反彎點法D值法計算水平地震作用下的框架內(nèi)力采用彎矩二次分配法計算豎向荷載作用下框架內(nèi)力com第二章結(jié)構(gòu)布置及截面初選采用鋼框架結(jié)構(gòu)焊縫連接框架梁柱均采用焊接工字形截面樓板采用壓型鋼板鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)樓梯基礎(chǔ)采用柱下獨立基礎(chǔ)如圖com22梁截面框架梁高＝12～15＝mm～mm梁高＝15～20＝mm～mm結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面初選柱截面按中柱初估m(xù)m×500mmcom板YX70－200－600V200板厚1mm有效截面慣性矩＝10064cm4m有效截面抵抗矩＝2737cm3m一個波距寬度內(nèi)截面面積32142自重015柱梁選用見下表圖構(gòu)件截面參數(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件初選截面參數(shù)表項目 截面尺寸 構(gòu)件截面特性 重量mm mm mm mm A mm mm MkNm 框架柱 470 25 452 20 32955 1502830000 432950000 2135 1146 254 框架梁 201 20 566 12 14977 866560000 21760000 2405 426 1152 橫向次梁 1750 13 324 7 6291 129800000 9838000 1436 395 0484 第三框架梁柱剛度計算31層間側(cè)移剛度算梁線剛度計算鋼材的彈性模量Nmm2框架梁線剛度表梁編號 截面尺寸mm×mm 跨度mm ABCD慣性矩mm4邊框架 BC慣性矩mm4中框架 ×kN·m ×kN·m LABCD 200×600 7800 1039872000 1299840000 275 343 LBC 200×600 3300 1039872000 1299840000 649 811 com度計算柱的線剛度按式計算框架柱線剛度表層 柱高hm 軸柱慣性矩× 軸柱子線剛度×kN·m 4 150283 737 3 42 150283 737 2 42 150283 737 1 485 150283 638 com剛度計算一般層首層×h框架柱的值表層 柱子類別 m 抗側(cè)剛度Kc×104KN·m 修正系數(shù) 修正系數(shù) ×104KNm ×104KNm 2～4 中框架 中柱28根 42 737 15658 04391 02015 99026 邊柱28根 42 737 04654 01888 09466 邊框架 中柱4根 42 737 12537 03853 10317 邊柱4根 42 737 03731 01572 07881 1 中框架 中柱28根 485 638 18100 06063 19731 10646 邊柱28根 485 638 054 04094 113223 邊框架 中柱4根 485 638 145 05652 18393 邊柱4根 485 638 102 05033 16379 注與樓梯相鄰處的框架梁應(yīng)按邊框架梁計算此處簡按中框架41屋面均布荷載commmAPP改性瀝青防水卷材0525mm厚18水泥膨脹珍珠巖找坡層215×0025037520mm厚13水泥砂漿砂漿中摻聚丙烯找平層20×0020435mm厚擠塑聚丙乙烯泡沫板保溫層185×00350648隔離層聚酯纖維布一層0110mm厚卵石保護層18×001018結(jié)構(gòu)層壓型鋼板鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)01352752855V型輕鋼龍骨吊頂合計com活載不上人屋面0雪載0重力荷載代表計算時取雪荷載活荷載和雪荷載不同時考慮取二者較大樓面均布荷載恒載mm大理石面層28×00205620mm厚水泥砂漿找平20×002040110mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層25×012751mm厚壓型鋼板015輕鋼龍骨吊頂合計4095com樓面活荷載2走廊樓梯的活荷載25構(gòu)件自重柱×98254kNmcom框架梁×981152kNm橫向次梁×98048kNmcom1外墻mm厚陶粒空心砌塊03×515輕質(zhì)GRC保溫板 014kNm212mm厚13水泥砂漿找平層8mm厚12水泥砂漿面層20×00204貼瓷磚墻面05合計2542內(nèi)墻mm厚陶?？招钠鰤K02×5118mm厚石灰砂漿打底17×0018×206122mm厚麻刀石灰面層16×0002×20064合計3墻重力荷載代表值計算重力荷載代表值計算1006591kN1228538kN1240777N房屋總重力荷載代表值＝4704444kN圖重力荷載分布圖地震作用計算結(jié)構(gòu)自振周期計算將各層重力荷載代表值集中在相應(yīng)樓層處作為假想水平荷載計算整體框架的頂點位移考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響取結(jié)構(gòu)自振周期表層數(shù) kN kN ×104KNm m 4 1006591 1006591 99026 0010 0112 3 1228538 2235129 99026 0023 0102 2 1228538 3463667 99026 0035 0079 1 1240777 4704444 10646 0044 0044 考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件影響取09com震作用分析1采用底部剪力法計算水平地震作用設(shè)計基本加速度值為第組則Ⅱ類場地阻尼比＜＜＝2結(jié)構(gòu)總水平地震作用＝×085×4704444＝kN051s1414×035049s需要考慮頂部附加水平地震作用008007008×007011頂部附加地震作用×745826820kN3各層水平地震作用標(biāo)準值及樓層地震剪力結(jié)構(gòu)所在層樓板的計算高度樓層地震剪力1ij樓層地震剪力計算表層 m kN KN·m kN kN kN kN 4 42 1745 1006591 17565013 035 663785 82041 232325 313466 3 42 1325 1228538 16278129 032 212411 526777 2 42 905 1228538 11118269 022 146035 672817 1 485 485 1240777 60177861 011 73016 745828 4樓層地震剪力調(diào)整按抗震規(guī)范規(guī)定各樓層地震剪力剪力系數(shù)具體計算如下表所示樓層地震剪力調(diào)整表層 kN kN kN kN 備注 4 1006591 1006591 16105 滿足 3 1228538 2235129 35762 滿足 2 1228538 3463667 55419 滿足 1 1240777 4704444 7527 滿足 由以上計算可知各樓層地震剪力均滿足要求5樓層地震剪力作用下橫向框架側(cè)移樓層地震剪力作用下橫向框架側(cè)移等于層間剪力除以樓層側(cè)移剛度計算如下表地震剪力作用下橫向框架側(cè)移表層 m KN ×104KNm 4 42 314366 99026 0003318 3 42 527677 99026 0005320 2 42 672817 99026 0006794 1 485 745828 10646 0007006 6側(cè)移修正1考慮節(jié)點域剪切變形對側(cè)移的修正由于本結(jié)構(gòu)橫向框架梁及框架柱截面沒有改變故每層的側(cè)移修正系數(shù)相同計算如下由橫向框架梁的截面參數(shù)可知梁的腹板平均高度度×20566mm梁截面的平均慣性矩柱的腹板平均高度度×25452mm柱截面的平均慣性矩節(jié)點域腹板平厚度mm452×566×20×79000404×0941需要修正7框架的頂點水平側(cè)移框架的頂點水平側(cè)移可分為兩部分由框架梁的彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移和由柱子軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移框架頂端側(cè)移可由值法求的的計算如下將地震作用下折算成倒三角形水平分布荷載頂端荷載為kNm邊柱截面沿高度沒有變化參數(shù)00052m頂點位移000330005300068000700052002761m滿足要求從以上表計算可知地震作用下側(cè)移滿足要求8框架質(zhì)心側(cè)移驗算規(guī)范規(guī)定框架頂端側(cè)移不應(yīng)超過質(zhì)心側(cè)移的13倍計算如下1質(zhì)心高度m由于mm所以13倍的質(zhì)心位移131313×[000053×1084-905135]000975m＜滿足圖地震作用下的層間剪力51水平地震作用下框架內(nèi)力計算采用D值法取軸橫向框架計算框架柱的反彎點高度計算反彎點到柱下端結(jié)點的距離即反彎點高度標(biāo)準反彎點高度比上下橫粱線剛度比對標(biāo)準反彎點高度比的修正系數(shù)上層層高變化修正下層層高變化修正根據(jù)框架總層數(shù)該柱所在層數(shù)和梁柱線剛度比查表得邊柱中框架A柱D軸柱的反彎點高度比表層 m 4 04654 0283 0000 0000 0000 0283 3 42 04654 04327 0000 0000 0000 04327 2 42 04654 04654 0000 0000 0000 05 1 485 054 077 0000 0000 0000 077 中柱中框架B柱C軸柱的反彎點高度比表層 m 4 15658 0428 0000 0000 0000 0428 3 42 15658 045 0000 0000 0000 045 2 42 15658 0500 0000 0000 0000 0500 1 485 181 061 0000 0000 0000 061 com端彎矩計算1第層第根柱所受的剪力2第層第根柱下端彎矩3第層第根柱上端彎矩具體計算過程見下表邊柱AD軸柱端彎矩表層 Hm kNm kNm kN kN 4 09466 99026 314366 3005 0283 -9049 -35717 3 42 09466 99026 526777 5036 04327 -11999 -9152 2 42 09466 99026 672817 6001 05 -12621 -12621 1 485 13323 10646 745828 9334 077 -10412 -34857 中柱BC軸柱端彎矩表層 Hm kNm kNm kN kN 4 22015 99026 313466 6969 0428 -16742 -12527 3 42 22015 99026 526777 11711 045 -27052 -22134 2 42 22015 99026 672817 14958 0500 -31412 -31412 1 485 19317 10646 745828 1381 061 -26122 -38582 com端彎矩剪力及框架柱軸力計算根據(jù)節(jié)點平衡由柱端彎矩求梁端彎矩梁端按其線剛度分配橫向框架梁端彎矩剪力及框架柱軸力表層 A軸柱 AB跨 A軸柱 B軸柱 BC跨 B軸柱 4 -3571 -9049 10 9049 48867 -1787 1787 -12527 -16742 0292 11853 11853 -7183 5396 3 78 -9152 -11999 10 1557 11557 -3478 5264 -22134 -27052 0292 28021 28021 -16982 17114 2 78 -12621 -12621 10 21773 15635 -4995 10259 -31412 -31412 0292 37911 37911 -22976 29831 1 78 -34857 -10412 10 23033 31679 -5107 15362 -38582 -26122 0292 40734 40734 -24687 39155 由于結(jié)構(gòu)對稱故CD跨框架梁與AB跨相同CD軸框架柱內(nèi)力分別與AB軸框架柱內(nèi)力相同由于本結(jié)構(gòu)的自振周期15s故柱軸力不予修正地震作用下框架內(nèi)力圖圖地震作用下框架內(nèi)力圖豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力橫向框架在豎向荷載作用下的內(nèi)力分析采用彎矩二次分配法彎矩二次分配法是一種近似計算方法即將各節(jié)點的不平衡彎矩同時作分配和傳遞分配兩次傳遞一次豎向荷載匯集及框架計算簡圖1屋面恒荷載計算標(biāo)準值1框架梁自重邊跨中跨梁kNm圖522次梁自重0kNm3屋面板荷載屋面板邊跨為m次梁傳來的支座反力為框架梁的集中荷載屋面次梁上恒荷載標(biāo)準值為5426≤3故荷載傳遞按雙向板計算三角形作用時梯形作用時4橫向框架梁所受的恒荷載均布荷載kNm橫向框架梁所受的集中荷載×54229526345kN2屋面活荷載不上人屋面05三角形作用時梯形作用時2橫向框架梁所受的荷載均布荷載集中荷載2樓面1樓面恒荷載標(biāo)準值1框架梁自重邊跨中跨梁kNm2次梁自重kNm3樓面板荷載將三角形及梯形荷載等效為均布荷載三角形作用時梯形作用時橫向框架梁所受的恒荷載集中荷載樓面活荷載計算1將三角形及梯形荷載等效為均布荷載三角形作用時梯形作用時2橫向框架梁所受的荷載均布荷載集中荷載走廊走廊33×54按雙向板計算傳遞到框架梁的荷載為三角形荷載等效為均布荷載1屋面恒荷載活荷載2樓面恒荷載活荷載圖豎向荷載作用下框架計算簡圖豎向荷載作用下橫向框架內(nèi)力分析1固端彎矩計算圖框架梁計算簡圖如上圖所示荷載作用下梁的固端彎矩為如圖所示集中荷載固端彎矩M具體計算見下表恒載作用下框架梁的固端彎矩表層 中跨 lm pgk M集 M均 M lm kN M 4 8998 6345 10998 4557 15555 33 613 556 3 78 14007 54216 9398 7102 165 33 537 487 2 78 14007 54216 9398 7102 165 33 537 487 1 78 14007 54216 9398 7102 165 33 537 4872 屋面樓面活載作用下框架梁的固端彎矩表層 中跨 lm pqk M集 M均 M lm kN M 4 0812 891 4633 412 5045 33 0516 047 3 78 406 3151 5434 2058 7492 33 2578 234 2 78 406 3151 5434 2058 7492 33 2578 234 1 78 406 3151 5434 2058 7492 33 2578 234 內(nèi)力分配計算分配系數(shù)計算圖55框架梁柱線剛度各桿件的彎矩分配系數(shù)見下表橫向框架梁柱的彎矩分配系數(shù)表位置 節(jié)點編號 5 1372 2948 432 0318 0000 0682 4 1372 2948 2948 7268 0188 0406 0406 3 1372 2948 2948 7268 0188 0406 0406 2 1372 2948 2552 6872 0200 0429 0371 中間節(jié)點 1 1372 3244 2948 7564 0181 0429 0390 9 1372 3244 2948 2948 10512 0131 0309 0280 0280 8 1372 3244 2948 2948 10512 0131 0309 0280 0280 7 1372 3244 2948 2552 10116 0136 0321 0291 0252 2恒載作用下的彎矩二次分配上柱 下柱 左梁 右梁 上柱 下柱 左梁 0000 0318 0181 0000 0390 0429 - 15555 -556 4946 2473 -1581 -3162 -6814 -7495 - -0407 -1396 -055 253 544 599 -12245 15119 -7666 -7453 0 0406 0188 0131 0280 0280 0309 - 165 -487 -2271 5263 2438 1219 -98 -1960 -4189 -4189 -4623 - -412 -191 -1494 418 418 462 6847 -15233 15955 -6042 -5265 -4648 0 0406 0188 0131 0280 0280 0309 165 -487 -1396 5987 2772 1386 -1048 -2096 -4481 -4481 -4945 - -417 -192 -1549 434 434 478 7644 -14968 15993 -5443 -5596 -4954 0 0371 0200 0136 0291 0252 0321 - 165 -487 -1494 5381 2901 1451 -2172 -4646 -4024 -5125 403 217 5784 -14468 15779 -614 -4024 -5615 -2012 活載作用下的彎矩二次分配上柱 下柱 左梁 右梁 上柱 下柱 左梁 0000 0318 0181 0000 0390 0429 - 5045 -407 1604 802 -53 -105 -2262 -2488 - -08 -659 257 283 -4051 4916 -2664 -2252 0 0406 0188 0131 0280 0280 0309 - 7492 -234 -745 2343 1085 543 -462 -924 -1976 -1976 -218 - -181 -084 -675 189 189 209 307 -6953 7199 -2532 -2462 -2205 0 0406 0188 0131 0280 0280 0309 7492 -234 -659 2725 1261 631 -747 -947 -2024 -20241 -2235 -138 -064 -702 197 197 216 3401 -6769 7268 -2486 -2529 -2253 0 0371 0200 0136 0291 0252 0321 - 7492 -234 -675 2443 1316 658 -985 -2107 -1825 -2324 183 099 2626 -657 7165 -2782 -1825 -2558 -913 框架梁跨中彎矩計算由以上計算結(jié)果可知邊跨跨中最大彎矩出現(xiàn)在此處彎矩為1恒載作用下框架梁跨中彎矩中跨恒載作用下框架梁跨中彎矩表層 邊跨AB跨 中跨BC跨 kN·m kN·m kN·m kN·m kN·m kN·m kN·m kN·m kN· 4 -12245 15119 16497 6843 9658 -7453 7453 834 -661 3 -15233 15955 14096 7102 5604 -4648 4648 78 -3868 2 -14968 15993 14096 7102 5718 -4954 4954 78 -4174 1 -14468 15779 14096 7102 6075 -5615 5615 78 -4835 注CD跨框架梁跨中彎矩與AB跨相同2活載作用下框架梁跨中彎矩活載作用下框架梁跨中彎矩表層 邊跨AB跨 中跨BC跨 kN·m kN·m kN·m kN·m kN·m kN·m kN·m kN·m kN· 4 -4051 4916 2317 618 -1549 -2252 2252 07 -2182 3 -6953 7199 8194 3087 4205 -2205 2205 351 -1854 2 -6769 7268 8194 3087 4263 -2253 2253 351 -1902 1 -657 7165 8194 3087 4414 -2258 2258 351 -1907 注CD跨框架梁跨中彎矩與AB跨相同框架梁的剪力計算支座反力中跨恒荷載作用下的剪力計算表層 邊跨AB跨 中跨BC跨 kN kN m kN·m kN·m kN kN kN m kN kN 4 8998 6345 78 -12245 15119 9495 -10231 613 33 1011 -1011 3 14007 54216 78 -15233 15955 10791 -10977 573 33 886 -886 2 14007 54216 78 -14968 15993 10753 -11015 573 33 886 -886 1 14007 54216 78 -14468 15779 10716 -11052 573 33 886 -886 恒荷載作用下的剪力計算表層 邊跨AB跨 中跨BC跨 kN kN m kN·m kN·m kN kN kN m kN kN 4 0812 891 78 -4051 4916 1197 -1219 0516 33 085 -0851 3 406 31514 78 -6953 7199 4703 -4767 2578 33 425 -425 2 406 31514 78 -6769 7268 4671 -4799 2578 33 425 -425 1 406 31514 78 -657 7165 4659 -4811 2578 33 425 -425 6框架柱的剪力計算由于框架柱間無橫向荷載故柱子的剪力為計算結(jié)果如下表所示恒載作用下框架柱的剪力計算表層 m 邊柱A柱 中柱B柱 M上kN·m M下kN·m VckN M上kN·m M下kN·m VckN 4 12245 8386 -4912 -7666 -6042 3264 3 42 6847 7324 -3374 -5265 -5443 2547 2 42 7644 8684 -3888 -5596 -614 2794 1 485 5784 2691 -1747 -4024 -2012 1245 注D柱與A柱剪力相同B柱與C柱剪力相同活載作用下框架柱的剪力計算表層 m 邊柱A柱 中柱B柱 M上kN·m M下kN·m VckN M上kN·m M下kN·m VckN 4 4051 3883 -1889 -2664 -2532 1237 3 42 307 3368 -1532 -2462 -2486 1178 2 42 3401 3944 -1749 -2529 -2782 1165 1 485 2626 1222 -802 -1825 -913 565 注D柱與A柱剪力相同B柱與C柱剪力相同框架柱軸力計算豎向荷載作用下每一層的框架柱的上端截面軸力等于上層柱傳來的軸力加上本層縱橫向框架梁傳來的荷載即梁端剪力柱的下端截面軸力等于上端截面軸力加上本層柱的自重具體計算如下1恒載作用下①縱向跨架梁傳來的框架柱軸力計算邊柱頂層柱女兒墻1191kN屋面荷載kN縱向框架梁重kN總計4856kN2-4層柱樓面荷載kN縱向框架梁kN外墻及窗重kN總計6392377558kN中柱頂層柱屋面荷載×27×5974836kN縱向框架梁重kN總計6227283kN2-4層柱樓面荷載kN縱向框架梁重kN總計7246372kN②柱子自重及橫向墻體重層柱重×421067kN層柱重2×4851224kN橫向墻體重總計1-3層邊柱3355kN中柱kN底層邊柱中柱2活載作用下縱向跨架梁傳來的荷載計算如下邊柱層柱邊柱315kN中柱kN底層邊柱1576kN中柱kN橫向框架柱軸力計算如下表恒載作用下橫向框架柱軸力計算表5層 控制截面 邊柱A柱 中柱B柱 kN kN kN kN kN kN kN kN kN 4 1-1 - -4856 -14351 -10231 -1011 -7283 -18525 2-2 -1067 -15418 -1067 -19592 3 1-1 -10791 -558 -31789 -10977 -886 -6372 -37827 2-2 -3355 -35144 -3355 -41182 2 1-1 -10753 -558 -51477 -11015 -886 -6372 -59455 2-2 -3355 -54832 -3355 -6281 1 1-1 -10716 -558 -71128 -11052 -886 -6372 -8111 2-2 -3512 -7464 -3355 -84632 注D柱與A柱軸力相同B柱與C柱軸力相同活載作用下橫向框架柱軸力計算表層 控制截面 邊柱A柱 中柱B柱 kN kN kN kN kN kN kN 4 1-1 - -315 -1512 -1219 -085 -688 -1992 2-2 -1512 -1992 3 1-1 -4703 -1576 -7791 -4767 -425 -3449 -10633 2-2 -7791 -10633 2 1-1 -4671 -1576 -14038 -4799 -425 -3449 -19306 2-2 -14038 -19306 1 1-1 -4659 -1576 -20273 -4811 -425 -3449 -27991 2-2 -20273 -27991 注D柱與A柱軸力相同B柱與C柱軸力相同豎向荷載作用下的內(nèi)力圖恒載作用下框架內(nèi)力圖圖恒載作用下框架內(nèi)力圖

活載作用下框架內(nèi)力圖圖活載作用下框架內(nèi)力圖橫向框架的內(nèi)力組合荷載組合由荷載規(guī)范抗震規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范以及高鋼規(guī)程可知設(shè)防建筑高度m的框架結(jié)構(gòu)應(yīng)進行以下荷載組合結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)丙類建筑1無震組合①②③2有震組合④⑤以上公式中恒載作用效應(yīng)標(biāo)準值活載作用效應(yīng)標(biāo)準值地震作用效應(yīng)標(biāo)準值作用效應(yīng)設(shè)計值內(nèi)力組合1橫向框架梁的內(nèi)力組合以下組合中梁的跨中彎矩和剪力是指距梁的左端最近的集中荷載作用點處截面的彎矩和剪力梁端內(nèi)力偏于安全取軸心處內(nèi)力進行組合彎矩符號規(guī)定對框架梁端面來說順時針彎矩為正反之為負剪力符號規(guī)定使框架梁產(chǎn)生順時針方向轉(zhuǎn)動趨勢的剪力為正反之為負2框架柱的內(nèi)力組合簡化計算柱端內(nèi)力取梁軸線處內(nèi)力進行組合彎矩符號規(guī)定對框架梁端面來說順時針彎矩為正反之為負剪力符號規(guī)定使框架梁產(chǎn)生順時針方向轉(zhuǎn)動趨勢的剪力為正反之為負軸力符號規(guī)定拉力為正壓力為負

四層框架梁的內(nèi)力組合 四層 邊跨 中跨 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN 荷載效應(yīng) Sgk -12245 12145 9685 000 15119 -10231 -7453 1011 -661 000 7453 -1011 Sqk -4051 1197 1549 000 4916 -1219 -2252 085 -2182 000 2252 -085 Sgk05qk -14271 127435 104595 000 17577 -108405 -8579 10535 -7701 000 8579 -10535 SEhk 9049 -1187 2081 -1187 4887 -1187 11853 -16742 000 -7183 11853 -16742 -9049 1187 -2081 1187 -4887 1187 -11853 16742 000 7183 -11853 16742 內(nèi)力組合 ① -205007 1756881 145927 0 252283 -150065 -12268 144815 -110619 0 122685 -14481 ② -203654 162498 137906 0 250252 -139838 -12096 13322 -109868 0 120964 -13322 ③ -179164 138208 118536 0 220014 -119376 -10605 113 -96648 0 106058 -113 ④ -53609 137491 152567 -15431 274455 -145517 51141 -205004 -92412 -93379 257037 -23028 -288883 168353 98461 15431 147393 -114655 -25703 230288 -92412 93379 -51141 205004 ⑤ -260342 142866 77542 15431 112239 -92974 -23987 228181 -7701 93379 -68299 207111 -25068 112004 131648 -15431 239301 -123836 68299 -207111 -7701 -93379 239879 -22818 三層框架梁的內(nèi)力組合 三層 邊跨 中跨 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN 荷載效應(yīng) Sgk -15233 10791 5604 0 15955 -10977 -4648 886 -3868 0 4868 -886 Sqk -6953 4703 4205 0 7199 -4767 -2005 425 -1854 0 2205 -425 Sgk05qk -187095 131425 77065 0 195545 -133605 -56505 10985 -4795 0 59705 -1098 SEhk 1557 -3478 201 -3478 11551 -3478 28021 -16982 0 -16982 28021 -1698 -1557 3478 -201 3478 -11551 3478 -28021 16982 0 16982 -28021 16982 內(nèi)力組合 ① -273785 1917679 116863 0 285942 -194906 -82397 16126 -70387 0 87327 -1612 ② -280138 195334 126118 0 292246 -198462 -83846 16582 -72372 0 89286 -1658 ③ -249672 173752 11491 0 260336 -176508 -7455 1481 -64636 0 7955 -1481 ④ -22104 112496 118608 -45214 384817 -20554 296467 -20758 -5754 -22076 435919 -2339 -426924 202924 66348 45214 84491 -115112 -43207 233948 -5754 220766 -29262 20758 ⑤ -389505 176639 50935 45214 45382 -88391 -42077 231751 -4795 220766 -30456 20978 15315 86211 103195 -45214 345708 -178819 307768 -20978 -4795 -22076 423978 -2317 二層框架梁的內(nèi)力組合 二層 邊跨 中跨 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN 荷載效應(yīng) Sgk -14968 10753 5718 0 15953 -11015 -4954 886 4174 0 4954 -886 Sqk -6769 4671 4263 0 7268 -4799 -2253 425 1902 0 2253 -425 Sgk05qk -183525 130885 78495 0 19587 -134145 -60805 10985 5125 0 60805 -1098 SEhk 21773 -4995 307 -4995 15634 -4995 37911 -22976 0 -22976 37911 -2297 -21773 4995 -307 4995 -15634 4995 -37911 22976 0 22976 -37911 22976 內(nèi)力組合 ① -268404 1909413 118970 0 286591 -195733 -88958 16126 749886 0 889584 -1612 ② -274382 19443 128298 0 293188 -199366 -9099 16582 76716 0 9099 -1658 ③ -244446 172924 116862 0 261282 -177336 -81082 1481 68368 0 81082 -1481 ④ 62819 92127 134104 -64935 438286 -225909 419877 -28550 615 -29868 565809 -3118 -503279 221997 54284 64935 31802 -96039 -56580 31187 615 298688 -41987 28550 ⑤ -466574 19582 38585 64935 -7372 -6921 -55364 309673 5125 298688 -43203 28770 99524 6595 118405 -64935 399112 -19908 432038 -28770 5125 -29868 553648 -3096 一層框架梁的內(nèi)力組合 一層 邊跨 中跨 左端 跨中 右端 左端 跨中 右端 MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN MkN·m VkN 荷載效應(yīng) Sgk -14468 10716 6075 0 15769 -11052 -5615 886 4835 0 5615 -886 Sqk -757 4659 4414 0 7165 -4811 -2558 425 1907 0 2558 -425 Sgk05qk -18253 130455 8282 0 193515 -134575 -6894 10985 57885 0 6894 -109 SEhk 23033 -5107 3119 -5107 16795 -5107 40734 -24687 0 -24687 40734 -2468 -23033 5107 -3139 5107 -16795 5107 -40734 24687 0 24687 -40734 24687 內(nèi)力組合 ① -269504 1903242 125269 0 2830985 -19635 -10087 16126 839611 0 100870 -1612 ② -279596 193818 134696 0 289538 -199978 -10319 16582 84718 0 103192 -1658 ③ -25066 172386 122546 0 258 -177874 -91962 1481 75048 0 91962 -1481 ④ 80393 90155 139931 -66391 450553 -227881 446814 -30774 69462 -32093 61227 -3341 -518465 222937 58837 66391 13883 -95099 -61227 334113 69462 320931 -44681 30774 ⑤ -481959 196846 47>2013 66391 -2482 -68184 -59848 331916 57885 320931 -46060 30994 116899 64064 123627 -66391 41185 -200966 460602 -30994 57885 -32093 598482 -3319 四層框架柱的內(nèi)力組合 四層 邊柱 中柱 上端 下端 上端 下端 MkN·m VkN NkN MkN·m VkN NkN MkN·m VkN NkN MkN·m VkN NkN 荷載效應(yīng) Sgk 12245 -4912 -14351 5263 -4912 -15418 -7666 3264 -18525 -6042 3264 -19592 Sqk 4051 -1889 -1512 3883 -1889 -1512 -2664 1231 -1992 -2532 1237 -1992 Sgk05qk 142705 -58565 -15107 72045 -58565 -16174 -8998 38795 -19521 -7308 38825 -20588 SEhk -9049 3005 1787 -3571 3005 -1787 -16742 6969 5396 -1252 6996 5396 9049 -3005 -1787 3571 -3005 1787 16742 -6969 -5396 12527 -6969 -5396 內(nèi)力組合 ① 2050073 -84824 -208556 109103 -848242 -22296 -12959 561278 -26960 -1063 561866 -28401 ② 203654 -8539 -19338 117518 -8539 -20618 -12928 56402 -25018 -1079 56486 -26299 ③ 179164 -75566 -164678 106992 -75566 -17534 -11395 49874 -21313 -9586 49958 -22380 ④ 53609 -31213 -158053 40031 -31213 -21731 -32562 137151 -16410 -2505 137538 -17690 288883 -109343 -204515 132877 -109343 -17085 10967 -44043 -3044 75155 -44358 -31720 ⑤ 260342 -9763 -174301 118468 -9763 -13850 127666 -51802 -26535 89771 -51772 -27602 25068 -195 -127839 25622 -195 -18497 -3076 129392 -12506 -2359 129422 -13573 三層框架柱的內(nèi)力組合 三層 邊柱 中柱 上端 下端 上端 下端 MkN·m VkN NkN MkN·m VkN NkN MkN·m VkN NkN MkN·m VkN NkN 荷載效應(yīng) Sgk 6847 -3374 -31789 7324 -7324 -35144 -5265 3374 -37827 -5443 2574 -41182 Sqk 307 -1532 -7791 3368 -1532 -7791 -2462 1178 -10633 -2484 1178 -10633 Sgk05qk 8382 -414 -356845 9008 -809 -390395 -6496 3963 -43143 -6685 3163 -46498 SEhk -11999 5036 3119 -9152 5036 -5264 -27052 11711 17114 -2213 11711 17114 11999 -5036 -3139 9152 -5036 5264 27052 -11711 -17114 22134 -11711 -17114 內(nèi)力組合 ① 1225205 -60562 -505503 131880 -11388 -550796 -95205 570934 -61486 -9782 462934 -66016 ② 125144 -61936 -490542 13504 -10933 -530802 -97648 5698 -60278 -1000 4738 -64304 ③ 11145 -55188 -426964 120392 -94688 -460514 -87118 50232 -52713 -8920 42232 -56068 ④ -55403 15788 -387667 -1088 -31612 -536906 -42962 199799 -29524 -3679 190199 -3355 256571 -11514 -468761 227072 -16254 -400042 273724 -10468 -74020 20752 -11428 -78046 ⑤ 239807 -10686 -397652 209056 -14636 -321963 286716 -11261 -65391 22089 -12061 -68746 -72167 24068 -316038 -28896 -15432 -458827 -41663 191873 -20895 -3545 183873 -24250 二層框架柱的內(nèi)力組合 二層 邊柱 中柱 上端 下端 上端 下端 MkN·m VkN NkN MkN·m VkN NkN MkN·m VkN NkN MkN·m VkN NkN 荷載效應(yīng) Sgk 7674 -3888 -51477 8684 -3888 54832 -5596 2794 -59455 -614 2794 -6281 Sqk 3401 -1749 -14038 3944 -1749 -14038 -2529 1165 -19306 -2782 1749 -19306 Sgk05qk 93745 -47625 -58496 10656 -47625 47813 -68605 33765 -69108 -7531 36685 -72463 SEhk -12621 6001 10259 -1262 6001 10259 -31412 14958 29831 -3141 14958 29831 12621 -6001 -10259 12621 -6001 -10259 31412 -14958 -29831 31412 -14958 -2983 內(nèi)力組合 ① 1369288 -69628 -832512 15588 -69628 6026596 -10033 49136 -99184 -1101 548592 -1037 ② 139702 -71142 -814256 1594 -71142 461452 -10255 49838 -98374 -1126 58014 -1024 ③ 124354 -63366 -711302 14205 -63366 351788 -91366 4425 -86483 -1003 52426 -8983 ④ -51579 20863 -568585 -3620 20863 707123 -49068 23497 -44149 -4987 23847 -4817 276567 -13516 -835319 29194 -13516 440389 32603 -1539 -12171 31798 -1504 -1257 ⑤ 257818 -12563 -718327 27063 -12563 344763 339751 -1606 -10788 33304 -1577 -1112 -70328 30388 -451593 -5751 30388 611497 -47696 22821 -3032